Большая энциклопедия техники

Коллектив авторов

Это устройство, имеющее оригинально-простую конструкцию, оказалось очень востребованным многими отраслями промышленности. Дальнейшее совершенствование этого способа направлено на использование автоматического регулирования его работы и одновременное использование нескольких подобных устройств.

Граммофон

Граммофон – устройство, воспроизводящее механическим способом звук, записанный на граммофонной пластинке. Принцип работы основан на механических колебаниях граммофонной иглы, которая движется по спиральной канавке при вращении граммофонной пластинки. Эти механические колебания передаются мембране, воспроизводящей звуковые колебания. Звучание усиливает рупор – большая граммофонная труба. Граммофонная игла представляет собой цилиндр с коническим кончиком. Граммофонная игла фиксируется винтом к мембранам граммофона. Граммофонные иглы изготавливаются из особо прочных материалов – алмаза или корунда, такие иглы – постоянные, они жестко расположены в иглодержателе. Иглы сменные изготовлены из стали. Граммофонная пластинка – носитель звукозаписи. Она представляет собой диск, на котором расположены

по спирали канавки, в которых записан звук. Звук воспроизводится при движении граммофонной иглы по канавке. Граммофонная пластинка изготовлена из синтетических материалов – каучука, эбонита, целлулоида, шеллачных смол. Запись звука на грампластинку переносится с металлической матрицы, сделанной гальваническим способом. Первый граммофон появился в 1888 г. в США, его изобрел инженер Э. Берлинер. Для него он использовал цинковый диск, покрытый воском, на котором был записан звук, который и воспроизводил этот граммофон. Для тиражирования звуковых записей с цинкового диска изготавливали копию – матрицу из металла, и уже с нее можно было штамповать грампластинки из каучука, целлулоида и других материалов. Это изобретение позволило сделать выпуск граммофонных пластинок массовым производством. Это создало потребность сделать массовым и изготовление звуковоспроизводящих устройств – граммофонов. Первая фабрика, производящая граммофоны, появилась в конце XIX в. в США в Камдене. Со временем она стала концерном PCA Victor. В XX в. фабрики по производству граммофонов и грампластинок появляются в разных странах: в США (Columbia), в Великобритании (His Masters Voice), во Франции (Pathe). Первые граммофонные пластинки были односторонние, и запись была еще несовершенной. С 1903 г. стали появляться двухсторонние грампластинки, сначала в США, потом и в других странах, и качество записи на них совершенствовалось, изменилась скорость вращения диска. В России в 1901 г. появилась также первая фабрика, производящая грампластинки. Для своего времени граммофон был очень значительным изобретением, так как процесс звукозаписи и звуковоспроизводства позволял сохранить многие выдающиеся музыкальные исполнения. И в конце XIX – начале XX в. граммофон был очень распространенным и популярным устройством во многих странах. Он сумел удержать свою популярность даже до 1940-х гг. Но с развитием звукозаписывающей техники и технологии на место граммофона пришли более совершенные электропроигрыватели.

Громкоговоритель

Устройство для усиления громкости воспроизведения звука – музыки, речи. Как правило, механическое или же электроакустическое. Принцип действия громкоговорителя основан на преобразовании электрического тока или звуковых частот в звуковые колебания окружающего воздуха при использовании механической системы. Для направленности звука используется рупор или несколько громкоговорителей в кожухе (звуковая колонка). По своему устройству громкоговорители бывают рупорные, электродинамические, электромагнитные, пьезоэлектрические.

Громкоговорители применяются в системах звукоусиления, в радиоприемниках, в больших помещениях, на открытых пространствах. Характеристики любого громкоговорителя – это номинальная мощность и полоса воспроизводимых частот. Электродинамические громкоговорители имеют номинальную мощность в диапазоне 0,1—100 Вт, наибольшую полосу воспроизводимых частот 500—12 000 Гц. Рупорные громкоговорители имеют номинальную мощность до 100 Вт. Для эффективности работы громкоговорителей применяют или звуковые колонки, состоящие из нескольких одинаковых громкоговорителей, или агрегаты из различных громкоговорителей (рупорных и электродинамических). Первые громкоговорители появились с распространением радиовещания в начале ХХ в. В России в Москве в 1920-е гг. была создана радиовещательная сеть, насчитывающая несколько десятков трансляционных радиоузлов, осуществляющих трансляции радиопередач на специально устроенные радиоточки с громкоговорителя. Распространение массовых спортивных и культурных мероприятий также способствовало расширению сферы применения громкоговорителей.

Дефлектор

Дефлектор – устройство, обеспечивающее чистоту воздуха в помещении. Основан на вытяжке воздуха из помещения. Но, например, на судах дефлектор, наоборот, подает воздух в помещение с помощью насоса. Принципиальная конструкция круглого дефлектора включает патрубок, присоединенный к концу наружной части трубы, сам корпус устройства, диффузор, зонтколпак и лапки, с помощью которых зонт-колпак крепится к патрубку. Дефлекторы делаются из листовой стали, бетона, асбоцемента. В своей работе дефлектор использует энергию потока воздуха, дующего вокруг. Для этого дефлектор необходимо при установке расположить так, чтобы он обдувался воздухом, но его устье было защищено от осадков.

Диктофон

Диктофон – устройство для звукового записывания устной речи. Основные рабочие элементы диктофона – магнитные головки, усилитель записи и воспроизведение звука, механизм движения магнитной ленты, блок электрического питания. Конструкция диктофона представляет собой корпус с клавиатурой и гнездами для подключения вспомогательных устройств. Клавиши: записи, воспроизведения, прямой и обратной перемотки. Гнезда: для подключения выносного громкоговорителя, телефона, устройства дистанционного управления. Также имеются переключатель тембра и указатель места записи. Для звукозаписи на диктофоне применяется магнитная лента, но у диктофона полоса пропускания частот уже, чем у магнитофона, поэтому в диктофоне скорости движения носителя низкие, что дает возможность осуществлять непрерывную запись на одной дорожке длительностью до 1,5 ч. Диктофон оборудован микрофоном и звукоснимателем, крепящимся к стенке телефона, с них и осуществляется запись. Также диктофон позволяет записывать информацию с трансляционной линии диктофонной станции. Осуществить прослушивание записи можно при помощи телефона или громкоговорителя. Если необходимо

прослушать запись вторично, то диктофон имеет для этого ускоренный возврат носителя. Также есть возможность ускоренной перемотки в обоих направлениях. Если надо стереть запись, то это можно сделать во время новой записи, т. е. во время нового записывания предыдущая информация стирается. Специальные клавиши управляют этими движениями носителя. Такие диктофоны имеют широкое применение, с их помощью записывают лекции и выступления, телефонные и диспетчерские переговоры.

Управление записью информации на диктофонах дистанционного управления осуществляет специальное распределительное устройство – диктофонная станция, на которую поступают кассеты с магнитной лентой с записанным на них текстом. Этот текст прослушивается, и с него воспроизводится машинописный текст. На запись с микрофонов можно подключать поочередно несколько диктофонов.

Звуковая колонка

Звуковая колонка – устройство, состоящее из нескольких электродинамических громкоговорителей. Представляет собой кожух на треноге. В кожухе находятся включенные однотипные громкоговорители, они крепятся на пластине. Пластина и кожух – это акустический экран, звуковая колонка имеет общий согласующий трансформатор и проводящие провода, через которые громкоговорители подключаются к усилителю мощности электрических колебаний звуковых частот. Звуковые колонки могут иметь от 2 до 8 громкоговорителей и различную мощность (2—100 Вт). Такие звуковые колонки применяют для озвучивания больших закрытых помещений или открытых площадок: стадионов, площадей, концертных залов. Этому способствует их диаграмма направленности излучения, которая в вертикальной плоскости острее, чем в горизонтальной, что связано с конструкцией колонки, а высота намного больше ее ширины. Иногда используют несколько звуковых колонок, синфазно включенных, которые размещают по вертикали одну над другой, в случае если в вертикальной плоскости недостаточна направленность излучения.

Инфракрасная техника

Инфракрасная техника – технические средства, устройства, приборы, действующие на инфракрасном излучении. Инфракрасное излучение – это электромагнитное излучение в спектре между красным концом видимого света и коротковолновым радиоизлучением. Инфракрасное излучение открыл В. Гершель в 1800 г., проводя опыты с призмой. В инфракрасной области спектра оптические свойства веществ отличаются от оптических свойств в ультрафиолетовой области спектра. Источники инфракрасного излучения – это прежде всего Солнце (50% в инфракрасной области), лампы накаливания с вольфрамовой нитью (80% в инфракрасной области), угольная электрическая дуга, газоразрядные лампы, специальные ленточные вольфрамовые лампы, квантовые генераторы – лазеры. Инфракрасное излучение используется в самых различных областях науки и промышленности, в военном деле и в исследовании космоса. Также различна конструкция технических средств и приборов, использующих инфракрасное излучение. Приемники излучения его определяют, электронно-оптические преобразователи позволяют вести наблюдения. Инфракрасные фотосъемки – это способ фотографирования в темноте. Инфракрасные прицелы, приборы ночного видения обеспечивают ведение военных действий в ночное время.

Инфракрасные дальномеры, теплопеленгаторы определяют цели в море, на земле и в воздухе по их тепловому излучению. Существуют инфракрасные приборы, наводящие снаряды и ракеты на цель, и сигнальные приборы, инфракрасные квантовые генераторы и приборы инфракрасной спектроскопии, инфракрасная фотография. Для фотографирования в инфракрасном излучении используют пленки и фотопластинки, чувствительные к инфракрасному излучению, но если освещенность недостаточна, то вместе с фотоаппаратом используют электронно-оптические преобразователи.

Электронно-оптический преобразователь – вакуумный прибор. Преобразует невидимое глазу изображение в видимое. Принцип действия прибора основан на применении фотокатода, преобразующего оптическое изображение в электронное и дальше в световое – видимое. Электронно-оптические преобразователи бывают однокамерные и многокамерные – каскадные, которые последовательно соединены из двух или нескольких однокамерных преобразователей. В таком приборе световой поток направляется с экрана одного прибора на фотокатод другого. Характеристики преобразователей обоих типов – это интегральная чувствительность, на величину которой влияет материал фотокатода (может составлять 70—1000 мкА/лм), разрешающая способность – число видимых штрихов изображения, коэффициент преобразования – отношение потоков от экрана прибора и от объекта. Электронно-оптические преобразователи появились в середине ХХ в. Использование современных электронно-оптических преобразователей очень широко: это инфракрасная спектроскопия, кинотехника, ядерная физика, космические исследования.

Инфракрасная спектроскопия получает и изучает спектры поглощения, испускания и отражения в инфракрасной области. Приборы спектрометры применяются в изучении полимеров, полупроводников, химических реакций, в минералогии и в производстве квантовых генераторов.

Пирометры – это приборы, измеряющие температуру тел на основе их излучения в спектре. Пирометры бывают радиационными, цветовыми и яркостными. Самые точные – яркостные пирометры. Точность и чувствительность цветовых пирометров ниже, чем у яркостных. Радиационные пирометры обладают наибольшей чувствительностью, но они самые неточные. Пирометры используются в производстве для управления температурными режимами технологических процессов. Приемники излучения – приборы, преобразующие электромагнитные сигналы в сигналы другой природы, используются как основные в системах управления, в научных исследованиях, астрономии, квантовой электронике. Приемники различаются по типам в зависимости от использованных в них излучающих веществ. Таким веществом могут быть газ, твердое вещество, кристаллы. Также они бывают оптико-акустические, тепловые, пироэлектрические, фотоэлектрические. Существуют приемники излучения одноэлементные и многоэлементные.